前沿透视：极低温环境大口径反射式望远镜防霜膜学术资讯

来源：今日新材料

大家在日常生活和工作中，特别是在寒冷的季节，或在室内外温差较大的环境下，恰遇空气湿度较大，就容易会遇到眼镜起雾。在天文科学观测领域，也同样存在类似的问题，如何才能让天文观测仪器的“慧眼”能够看得清清楚楚明明白白真真切切？我们科研工作者是怎么破解这个难题的呢？

氧化铟锡（ITO）薄膜是一种新型电子薄膜，是一种铟氧化物和锡氧化物的混合物，通常质量比为90%In2O3,10%SnO2或95%In2O3,5%SnO2，其在可见光范围透明，对红外光反射较强，同时具有低的电阻率。由于ITO薄膜的这些特性，其在太阳能电池、液晶显示器、触摸屏、高层建筑幕墙玻璃、抗静电膜、电磁防护、飞机和汽车窗导热玻璃（防雾和防结冰）等产品上得到广泛应用。

霜的形成与所附着物体的属性有关。如果温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，这就是霜。如果采用一种技术加热物体表面，使其温度略高于空气温度，阻断多余水汽的析出，则可以防止霜的形成。

我国南极冰穹A地区的CSTAR与AST3望远镜就是利用了该原理，在窗口改正板的外表面制备了可以加热的ITO薄膜，成功进行了防霜和除霜。飞机驾驶舱前档玻璃也是利用该原理进行防霜与除霜。但该技术仅适用于透射密封的光路系统，大口径开放式的反射光学系统无法使用。

天文学家预测冰穹A是地球上进行天文观测的最佳站址。未来会有更多大型天文望远镜“落户”，而大型天文望远镜因为光学材料限制均为反射开放式结构，对于如何防霜，大家想了很多方法，比如采用热风吹拂镜面，另外一种就是由天光所提出的把ITO薄膜集成在反射膜系中，通过准确测量环境和镜面温度来控制导电膜的发热功率，使镜面温度略高于环境温度，从而达到防止镜面结霜的目的。目前，该方法已取得实验验证成功，防霜反射膜系在具有防霜功能的同时保证了膜系在可见光与红外波段的光谱反射性能。经实测，在400nm‑2000nm波段范围，该防霜反射膜系光谱反射率平均值可优于98%。

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来源：gh_d06fa4463e84 今日新材料

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